Дистанційний датчик температури

Дистанційний датчик температури, що містить термочутливий елемент, світлофільтр, який 3 28039 Недоліком даного датчика температури є низька чутливість в широкому діапазоні вимірювання температури, складність конструкції, за рахунок використання спеціального фільтру та малий радіус його дії. В основу корисної моделі поставлена задача у дистанційному датчику температури розширити діапазон вимірювання температури, підвищити його чутливість та спростити конструкцію. Задача, яка поставлена, вирішується за рахунок того, що у відомому датчику температури, що містить термочутливий елемент, світлофільтри, відповідно до корисної моделі термочутливий елемент виготовлений на основі напівпровідникових випромінюючих діодів із різною довжиною хвилі випромінювання, ширина забороненої зони яких змінюється однаково із зміною температури відносно спектрального положення краю поглинання матеріалу світлофільтра, що відрізає довгохвильову область спектра та не залежить від температури у заданому діапазоні вимірювань. Технічний результат, якого можна досягти при використанні корисної моделі виражений в тому, що забезпечується можливість розширити діапазон вимірювання температури при підвищенні чутливості та спрощенні конструкції дистанційного датчика температури. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і технічним результатом прослідковується в тому, що нові ознаки: термочутливий елемент виготовлений на основі напівпровідникових випромінюючих діодів із різною довжиною хвилі випромінювання, ширина забороненої зони яких змінюється однаково із зміною температури відносно спектрального положення краю поглинання матеріалу світлофільтра, що відрізає довгохвильову область спектра та не залежить від температури у заданому діапазоні вимірювань, при взаємодії з відомою ознакою, якою є: наявність світлофільтра, забезпечують прояв нових технічних властивостей, таких як технологічності виготовлення напівпровідникових випромінюючих діодів, світлофільтра та дистанційного датчика температури. Це дозволяє отримати очікуваний технічний результат, а саме, спростити конструкцію, так як використовується тільки один світлофільтр, виготовлений як відрізаючий довгохвильову область спектра і простий у технологічному виготовленні, напівпровідникові випромінюючі діоди виготовляються в однакових технологічних умовах з однаковими температурними змінами ширини забороненої зони, що приводить до підвищення чутливості дистанційного датчика при одночасному розширенні діапазону вимірювання температури. На Фіг.1 схематично наведено конструкцію дистанційного датчика температури, що заявляється. На основі 1 термочутливого 2 елементу розміщені напівпровідникові випромінюючі 3, 4 діоди, випромінювання яких проходить через світлофільтр 5, спектральне положення краю поглинання матеріалу якого відрізає довгохвильову область спектра та не 4 залежить від температури у заданому діапазоні вимірювань. На Фіг.2 вказано розміщення спектрів 6, 7 випромінювання напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів відповідно та спектральне положення краю 8 поглинання матеріалу світлофільтра 5 на початку діапазону вимірювань температури. На Фіг.3 вказано розміщення спектрів 6, 7 випромінювання напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів відповідно та спектральне положення краю 8 поглинання матеріалу світлофільтра 5 в кінці діапазону вимірювань температури. Дистанційний датчик температури працює у такий спосіб. При почерговому прикладанні напруги до напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів в них генерується випромінювання, яке проходить через світлофільтр 5 і попадає на реєструючий пристрій. Довжина хвилі випромінювання напівпровідникового випромінюючого 3 діоду розміщена в короткохвильовій області спектра, а напівпровідникового випромінюючого 4 діода розміщена в довгохвильовій області спектру так, що максимум довжини хвилі випромінювання напівпровідникового випромінюючого 4 діода співпадає з початком краю 8 поглинання матеріалу світлофільтра 5 (Фіг.2). Зміна температури навколишнього середовища приводить до однакового зміщення спектрів напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів згідно з температурним коефіцієнтом зміни ширини забороненої зони, так як вони виготовлені в однакових те хнологічних умовах. Довжина хвилі випромінювання напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів вибирається в залежності від температурного коефіцієнту зміни ширини забороненої зонита інтервалу вимірюваних температур. Форма краю поглинання світлофільтра 5 дозволяє змінювати інтервал вимірюваних температур та чутливість дистанційного датчика температури. Чутливість датчика температури також підвищується за рахунок співвідношення інтенсивностей напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів, що пройшли через світлофільтр 5 і потрапили на реєструючий пристрій. Напівпровідникові випромінюючі 3, 4 діоди були отримані методом рідинної епітаксії із твердих розчинів GaxIn1-xAs. Довжини хвиль випромінювання напівпровідникових випромінюючих 3, 4 діодів були вибрані рівними l1=3,30мкм і l2=3,42мкм при Т=300К, ширина спектру випромінювання кожного із діодів рівна Dl0,5=0,3мкм, температурний коефіцієнт зміни ширини забороненої зони рівний 3,3×10-4еВ/град. Розміщення дистанційного датчика температури у параболічний відбивач дозволяє впевнено реєструвати зміну температури на відстані до 20м. 5 28039 6